Популярное

Музыка Кино и Анимация Автомобили Животные Спорт Путешествия Игры Юмор

Интересные видео

2025 Сериалы Трейлеры Новости Как сделать Видеоуроки Diy своими руками

Топ запросов

смотреть а4 schoolboy runaway турецкий сериал смотреть мультфильмы эдисон
dTub
Скачать

RMS values for current and voltage - full calculus derivation [AC circuit physics]

Автор: Zak's Lab

Загружено: 2025-04-19

Просмотров: 2219

Описание:

00:00 Simple average values of current and voltage are USELESS in AC circuits, because they are just zero! How can we find the average in a way that captures what we really mean by average current and average voltage in an AC circuit? This is where RMS or root-mean-square averaging come to the rescue, and we justify it with all the geometric arguments AND calculus that it takes for physics and engineering majors to really understand RMS values.

🧠 Access full flipped physics courses with video lectures and examples at https://www.zakslabphysics.com/

00:50 Current and voltage in a general AC circuit: current and voltage are sinusoidal functions that are, in general, out of phase. By convention, we give the current function a phase angle of zero, so i(t)=Icos(omega*t) and the voltage function has a phase angle of phi, so v(t)=Vcos(omega*t+phi).

02:24 Calculus review: the average value of a function. We develop a formula for the average value of a function starting from the geometric meaning: the constant function bounding the same area. Using the geometry, we get a definition of average value as 1/(b-a)*integral_a^b f(x)dx.

03:59 Simple average value of a periodic function: to take the average of a periodic function, we only need to take the average over one period. In the large time limit, any partial period covered at the end of the interval only causes a negligible amount of error, so we can just average over one period (or any integer number of periods) to obtain the average value!

07:52 Simple average value of sinusoidal current and voltage functions: we find the average value of the current function and voltage function and - no shock here - these averages are zero! We include the details of the average value integrals though!

10:12 RMS: a better way to average. To circumvent the problem of sinusoidal functions having an average value of zero, we start by squaring the function in order to force the values to be positive. We note that the square of a sinusoidal function has half the period of the original function, but we take the average value of the square over the original integration interval anyway (two periods). Finally, we're going to square root the mean of the square of the function, giving us back the original units for current or voltage, and this is the RMS average!

12:53 Relating RMS to amplitude: we compute the RMS integrals for current and voltage and show that i_rms=I/sqrt(2) and v_rms=V/sqrt(2). The voltage integral requires an interesting periodicity argument!

17:34 Simple example: given the rms voltage at a wall outlet, we compute the peak voltage, or voltage amplitude.

Part of my AC circuit physics miniseries:

Part 1: the current phasor and the voltage phasor for a resistor:
👉    • The current phasor and resistor voltage ph...  

Part 2: the voltage phasor for an inductor:
👉    • The inductor voltage phasor and inductive ...  

Part 3: the voltage phasor for a capacitor:
👉    • The capacitor voltage phasor and capacitiv...  

Part 4: phasor analysis of the RLC circuit:
👉    • RLC series circuit phasor analysis, impeda...  

Part 5: RMS values for current and voltage - full calculus derivations.
👉    • RMS values for current and voltage - full ...  

Part 6: Power calculations for inductors, capacitors and resistors.
👉    • Power in AC circuit elements - full calcul...  

Part 7: Power and the power factor in the RLC series circuit.
👉    • Power and the power factor in the series R...  

Part 8: Resonance in the RLC circuit + RLC power calculations. [TBA]

#accircuits #RMS #physics

RMS values for current and voltage - full calculus derivation [AC circuit physics]

Поделиться в:

Доступные форматы для скачивания:

Скачать видео mp4

  • Информация по загрузке:

Скачать аудио mp3

Похожие видео

Alternating current

Alternating current

Понимание среднеквадратических значений в цепях переменного тока √2 ? | Напряжение | Ток

Понимание среднеквадратических значений в цепях переменного тока √2 ? | Напряжение | Ток

Response to more denialism

Response to more denialism

Как правильно соединять светодиоды по науке

Как правильно соединять светодиоды по науке

Something Weird Happens When E=−mc²

Something Weird Happens When E=−mc²

Промышленные роботы в СССР (1986 год)

Промышленные роботы в СССР (1986 год)

Математики открывают странную новую бесконечность

Математики открывают странную новую бесконечность

Внутренняя красота пассивных электронных компонентов: 3D Анимация (CGI) устройство радиодеталей

Внутренняя красота пассивных электронных компонентов: 3D Анимация (CGI) устройство радиодеталей

Устройство Николы Теслы включили спустя 80 лет, только взгляните на это…

Устройство Николы Теслы включили спустя 80 лет, только взгляните на это…

Как НА САМОМ ДЕЛЕ работает GoodbyeDPI и Zapret?

Как НА САМОМ ДЕЛЕ работает GoodbyeDPI и Zapret?

The scariest thing you learn in Electrical Engineering | The Smith Chart

The scariest thing you learn in Electrical Engineering | The Smith Chart

91% школьников не решили эту задачу на СТАТГРАДЕ. ПОЧЕМУ?

91% школьников не решили эту задачу на СТАТГРАДЕ. ПОЧЕМУ?

What is RMS value? (& why should we care?) | Alternating currents | Physics | Khan Academy

What is RMS value? (& why should we care?) | Alternating currents | Physics | Khan Academy

Как Атомы ОБМАНЫВАЮТ нас уже более 100 ЛЕТ | Электронов не существует?

Как Атомы ОБМАНЫВАЮТ нас уже более 100 ЛЕТ | Электронов не существует?

Sine wave RMS value - derivation (without calculus) | Alternating current | Physics | Khan Academy

Sine wave RMS value - derivation (without calculus) | Alternating current | Physics | Khan Academy

AC CIrcuits

AC CIrcuits

The Strange Limit of Frictionless Motion

The Strange Limit of Frictionless Motion

Зачем подключать конденсатор параллельно диоду? Вот почему!

Зачем подключать конденсатор параллельно диоду? Вот почему!

🔥Самое унизительное поражение 👉 Бобби Фишера

🔥Самое унизительное поражение 👉 Бобби Фишера

На скорости света (визуализация от ScienceClic)

На скорости света (визуализация от ScienceClic)

© 2025 dtub. Все права защищены.



  • Контакты
  • О нас
  • Политика конфиденциальности



Контакты для правообладателей: [email protected]